Droni e sistemi senza pilota
Parti lavorate, fuse e sinterizzate da un unico fornitore
Hydroforce produce parti lavorate di cellula e trasmissione, alloggiamenti pressofusi alettati per l'elettronica, ingranaggi sinterizzati e MIM, piccoli cilindri idraulici, motori idraulici e parti antiusura in carburo per droni multirotore, agricoli, da trasporto, ad ala fissa e VTOL, robot terrestri, macchine idrauliche telecomandate e droni marini e subacquei.
Perché i componenti dei droni si usurano in modo diverso
Su un drone multirotore o ad ala fissa, ogni grammo di struttura viene sottratto al tempo di volo o al carico utile. Supporti motore, giunti di ripiegamento dei bracci e alloggiamenti sono realizzati il più leggeri possibile compatibilmente con i carichi. I pezzi lavorati in alluminio 6xxx e 7xxx mantengono superfici di appoggio piane e alesaggi precisi a basso peso. La pressofusione e la metallurgia delle polveri formano un pezzo vicino alla sua forma finale, quindi meno metallo deve essere asportato sotto forma di trucioli.
Rotori e motori vibrano per tutto il tempo in cui un drone è in volo. Col tempo la vibrazione allenta gli elementi di fissaggio e affatica le staffe. Un supporto motore o un giunto di ripiegamento dei bracci resta serrato quando le sue superfici di appoggio sono lavorate piane e i suoi alesaggi sono mantenuti con accoppiamenti IT6–IT7. Su un cilindro idraulico o su un giunto di manipolatore, l'occhiello dello stelo è forgiato in un unico pezzo con lo stelo, quindi non c'è alcuna saldatura da cui possa partire una cricca di fatica.
I controllori dei motori e i moduli di potenza si trovano in piccoli alloggiamenti e devono smaltire il proprio calore. Le leghe di alluminio conducono il calore da 90 a 160 W/m·K. In un alloggiamento pressofuso le alette di raffreddamento, i bossi di fissaggio e i passaggi dei cavi vengono fusi insieme al corpo in un unico getto e non richiedono lavorazioni successive.
I piccoli ingranaggi di servocomandi, pompe di irroratrici e verricelli devono funzionare in silenzio, e ogni ingranaggio di una serie deve corrispondere al primo. Un ingranaggio pressato e sinterizzato riceve il profilo dei denti dalla matrice, quindi tutti gli ingranaggi di una stessa matrice hanno la stessa geometria. I pori fini rimasti nel metallo sinterizzato assorbono parte della vibrazione e rendono l'ingranaggio più silenzioso. Lo stampaggio a iniezione di polveri metalliche (MIM) offre la stessa ripetibilità per ingranaggi e leve più piccoli e di forma più complessa, formati in un'unica operazione a ±0,02 mm.
I robot terrestri e le macchine idrauliche telecomandate lavorano tra polvere e fango e subiscono carichi d'urto. I loro cilindri e motori richiedono la tenuta e i collaudi di qualsiasi circuito idraulico mobile. Ogni cilindro passa un collaudo finale. Motori e pompe con flange di attacco secondo le norme SAE e DIN si adattano come ricambio a una macchina esistente senza adattatore.
I droni marini e subacquei richiedono parti resistenti all'acqua salata. Lavoriamo alloggiamenti e alberi dei propulsori in acciaio inossidabile EN 1.4404/316, realizziamo piccole parti MIM in 316L e rivestiamo gli alloggiamenti pressofusi per l'elettronica.
Per tipo di sistema
Pensati per droni aerei, terrestri e marini
Droni multirotore
supporti motore, giunti di ripiegamento dei bracci e alloggiamenti per gimbal della videocamera lavorati in alluminio, alloggiamenti pressofusi alettati per il modulo di potenza e i regolatori di velocità, e parti di scatto MIM per il meccanismo di bloccaggio dei bracci.
Droni agricoli e da trasporto
gruppi braccio e supporto motore lavorati e flange dei serbatoi, alloggiamenti pressofusi per pompe di irroratrici e controllori, ingranaggi sinterizzati per la pompa dell'irroratrice e il verricello, e inserti in carburo per gli ugelli di irrorazione.
Droni ad ala fissa e VTOL
piastre di giunzione alare lavorate, parti di fissaggio di travi (boom) e motori di sollevamento e componenti del carrello di atterraggio, alloggiamenti pressofusi per l'elettronica, e ingranaggi sinterizzati per attuatori dei servocomandi.
Robot terrestri (UGV)
mozzi, alberi, ruote motrici dei cingoli e staffe del manipolatore lavorati, alloggiamenti alettati pressofusi per motori ruota e riduttori, ingranaggi sinterizzati per riduttori dei motori ruota e giunti del manipolatore, e piccoli cilindri idraulici per il manipolatore o la lama.
Macchine idrauliche telecomandate
perni, boccole e alberi del braccio lavorati, alloggiamenti pressofusi per l'elettronica, cilindri idraulici per braccio, avambraccio e stabilizzatori, motori idraulici di traslazione e boccole antiusura in carburo.
Droni marini e subacquei
alloggiamenti, alberi e flange dei propulsori lavorati in acciaio inossidabile, alloggiamenti pressofusi rivestiti per l'elettronica, parti MIM in 316L e facce di tenuta in carburo per pompe.
Cosa produciamo per i costruttori di droni e robot
Sei tecnologie per costruttori di droni, robot e veicoli marini
Cilindri idraulici
Alesaggio 20–1000 mm, pressione di esercizio fino a 500 bar, temperatura di esercizio da -50 °C a +200 °C, esecuzioni a doppio effetto, semplice effetto e telescopiche. I droni aerei non hanno impianti idraulici. I robot terrestri con manipolatore o lama e le macchine idrauliche telecomandate usano piccoli cilindri su braccio, avambraccio e stabilizzatori, dove lavorano nello sporco sotto urti ripetuti. Forgiamo l'occhiello dello stelo dalla stessa barra dello stelo, quindi il giunto non ha saldature. Un giunto forgiato ha una resistenza a fatica da 3 a 5 volte superiore a quella di un assieme saldato. Ogni cilindro è collaudato a 1,5 volte la pressione di esercizio prima di uscire dall'officina.
Componenti tipici
- Piccoli cilindri idraulici per manipolatori e attrezzature di robot terrestri
- Cilindri di braccio, avambraccio e stabilizzatori per macchine idrauliche telecomandate
- Cilindri con occhielli stelo forgiati per giunti soggetti a urti
- Cilindri di ricambio dimensionati su una macchina terrestre esistente
Motori e pompe idrauliche
Motori a ingranaggi, planetari, a pistoni assiali e a pistoni radiali con cilindrata da 0,25 a 8000 cc/giro, pressione di esercizio fino a 450 bar, velocità da 0,5 a 12000 giri/min e temperatura di esercizio da -40 °C a +120 °C. I motori di traslazione per robot terrestri cingolati o gommati e per macchine idrauliche telecomandate provengono dalla parte bassa di questo campo. Con flange di attacco secondo le norme SAE e DIN, un motore di ricambio si adatta a una macchina esistente senza adattatore. Ogni unità viene sottoposta a collaudo funzionale e di pressione rispetto ai valori di catalogo prima della spedizione.
Applicazioni tipiche
- Motori idraulici di traslazione per robot terrestri cingolati o gommati
- Motori di azionamento per verricelli e funzioni del manipolatore su macchine telecomandate
- Pompe a ingranaggi per il circuito idraulico di potenza di una macchina telecomandata
- Motori e pompe di ricambio per macchine già in servizio
Lavorazione CNC e ingranaggi
I nostri centri di fresatura CNC Haas (campo di lavoro 1270 × 660 × 635 mm) e i torni DMG MORI (Ø500 mm, lunghezza 1000 mm) lavorano parti della cellula e della trasmissione a ±0,05 mm e accoppiamenti IT6–IT7, con controllo geometrico secondo ISO 2768-fH, ISO 286 e ISO 1101. Le parti della cellula sono realizzate in leghe di alluminio 6xxx e 7xxx. Alberi e alloggiamenti dei propulsori per droni marini sono realizzati in titanio e negli acciai inossidabili 1.4301/304 e 1.4404/316. Tagliamo e rettifichiamo ingranaggi per attuatori servo e stadi di riduttore secondo ISO 1328; uno stadio sotto carico richiede di solito il grado 7. Quando per un riduttore o un giunto non resta alcun disegno, misuriamo il pezzo usurato sulla Zeiss Contura e ricaviamo il ricambio da quelle misure.
Componenti tipici
- Supporti motore, giunti di ripiegamento dei bracci e piastre di giunzione alare o di boom in alluminio
- Alberi, mozzi, ruote motrici dei cingoli e staffe del manipolatore per robot terrestri
- Alloggiamenti, alberi e flange dei propulsori in acciaio inossidabile per droni marini e subacquei
- Alberi e ingranaggi di ricambio ricavati da un campione usurato
Pressofusione in alluminio
Realizziamo in pressofusione alloggiamenti e custodie alettati per l'elettronica a ±0,1–0,3 mm con una finitura superficiale Ra 1,6–6,3 µm. Gli stampi sono costruiti nella nostra attrezzeria in acciaio per utensili H13 o P20. Le pareti scendono fino a 0,5–1,5 mm, e i bossi di fissaggio, i passaggi dei cavi e le alette di raffreddamento vengono fusi con il corpo in un unico getto, con un tempo ciclo da 30 secondi a 2 minuti. Le leghe di alluminio conducono il calore da 90 a 160 W/m·K, quindi un alloggiamento alettato leggero smaltisce il calore di un modulo di potenza o di un controllore motore.
Applicazioni tipiche
- Alloggiamenti alettati per moduli di potenza e regolatori di velocità
- Custodie per l'elettronica di controllori di volo e sistemi di carico utile
- Alloggiamenti con alette di raffreddamento per motori ruota e riduttori di robot terrestri
- Alloggiamenti rivestiti per l'elettronica di droni marini e subacquei
Metallurgia delle polveri e MIM
I piccoli ingranaggi per servocomandi, pompe di irroratrici e verricelli vengono pressati e sinterizzati direttamente a forma, con il profilo dei denti formato dalla matrice, quindi la geometria non varia da pezzo a pezzo. La compattazione arriva a 800 MPa e la densità finale al 97%, la tolleranza è ±0,05 mm allo stato sinterizzato, e la sinterizzazione impiega fino al 30% di materiale in meno rispetto al taglio dello stesso ingranaggio da barra. Lo stampaggio a iniezione di polveri metalliche forma ingranaggi, leve e parti di scatto più piccoli e più complessi, completi in un'unica operazione, in acciai tra cui 17-4 PH e 316L, con spessore di parete fino a 0,3 mm e tolleranza fino a ±0,02 mm.
Applicazioni tipiche
- Ingranaggi sinterizzati per azionamenti di servocomandi e pompe di irroratrici
- Ingranaggi, scatti e piccole leve MIM per meccanismi di ripiegamento e di bloccaggio
- Ingranaggi di pompe di irroratrici e di verricelli per droni agricoli e da trasporto
- Parti MIM in 316L per droni marini e subacquei
Carburi cementati
Il carburo ha pochi impieghi sui droni: inserti per ugelli di irroratrici agricole, boccole antiusura su macchine idrauliche telecomandate e facce di tenuta nelle pompe dei droni marini. La durezza va da 1.400 a 2.000 HV lungo la gamma di gradi ISO 513, e le composizioni WC-Ni resistono alla corrosione in impieghi marini e chimici. Gli alesaggi di guida e le facce di tenuta sono rettificati con diamante fino a ±0,01 mm e Ra 0,1–0,4 µm.
Applicazioni tipiche
- Inserti per ugelli di droni irroratori agricoli
- Boccole antiusura per macchine idrauliche telecomandate
- Facce di tenuta per pompe di droni marini e subacquei
- Gradi WC-Ni resistenti alla corrosione per impieghi marini
Logica dei costi
Dove va il budget e come conteniamo il prezzo
Chi acquista di solito confronta un supporto motore o un alloggiamento con il precedente sul prezzo unitario. Investiamo in precisione e controlli, perché decidono se ogni cellula o robot di una serie riceve lo stesso pezzo. Il resto dell'ordine viene mantenuto standard.
| Dove investiamo | Come contenere il prezzo |
|---|---|
| Lavorazione di superfici di appoggio e alesaggi con accoppiamenti IT6–IT7 su supporti motore, giunti e alloggiamenti di riduttori | Tipi di attacco e di albero standard dove il progetto della cellula o del riduttore lo consente |
| Controllo radiografico degli alloggiamenti pressofusi per porosità sui bossi di fissaggio e sulle superfici di tenuta | Fusione e pressatura a forma quasi finita che eliminano la lavorazione, una matrice e un attrezzaggio per un lotto di pezzi identici |
| Controlli per lotto: durezza, microscopia metallografica e verifica CMM su pezzi sinterizzati, MIM e in carburo | Acciai standard e gradi di carburo ISO 513 dove l'impiego lo consente, rivestimenti speciali e gradi resistenti alla corrosione solo dove acqua salata o esposizione chimica li richiedono |
| Certificati del materiale e documentazione completa: EN 10204 3.1, rapporti dimensionali e di durezza | Sensori e retroazione integrata solo dove il sistema di controllo del drone li utilizza, costo di stampi e attrezzature ripartito sulla serie |
Post-vendita
Ricambi e riparazioni
Le richieste di droni e robot ci arrivano spesso sotto forma di pezzo usurato senza disegno: un ingranaggio di servocomando o di pompa con i denti consumati su uno stadio, una boccola di supporto motore diventata ovale, oppure un cilindro di manipolatore con lo stelo rigato. Misuriamo numero di denti, modulo e foro su un ingranaggio, oppure alesaggio, stelo e corsa su un cilindro, sulla CMM Zeiss Contura e con strumenti di misura per ingranaggi, e proponiamo un ricambio che entra nello stesso spazio prima di tagliare o pressare qualsiasi materiale. Se il pezzo originale si è usurato presto, Le indichiamo la probabile causa e suggeriamo un materiale o una finitura che si consumi più lentamente sul ricambio.
Su richiesta, con ogni cilindro idraulico che costruiamo viene fornito un kit di tenuta di scorta, e ulteriori kit si ordinano con il numero di matricola inciso sul corpo. I pezzi in carburo, PM e MIM vengono pressati in attrezzature realizzate per quel pezzo. Dopo che un pezzo è stato quotato e attrezzato, il suo disegno e le sue attrezzature restano in archivio, e un lotto ripetuto viene realizzato con le stesse dimensioni del primo, senza riprogettazione. Un costruttore che produce cellule o robot terrestri in serie riceve lo stesso supporto motore, ingranaggio o alloggiamento su ogni unità.
Su disegno
Su campione usurato
Lotti per una serie
Kit di tenuta per numero di matricola
Documentazione
Norme e documentazione
La documentazione dei nostri componenti fa riferimento a queste norme.
| Norma | Cosa copre |
|---|---|
| ISO 6020 / ISO 6022 | Dimensioni di montaggio per cilindri idraulici |
| ISO 4413 | Requisiti di sicurezza per sistemi e componenti idraulici |
| ISO 10100 | Prove di accettazione per cilindri idraulici |
| EN 10204 3.1 | Certificato del materiale con risultati di prova tracciabili, su richiesta |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Classi di precisione per la geometria dei denti degli ingranaggi |
| EN 1706 | Composizione chimica e proprietà meccaniche delle leghe di alluminio da fonderia |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Specifica per materiali sinterizzati PM e MIM |
| ISO 513 | Classificazione dei gradi di carburo cementato |
Le norme aeronautiche, della difesa e dei veicoli si applicano all'aeromobile, al sistema drone o al veicolo completo e all'organizzazione che lo costruisce e lo approva. Per i componenti che realizziamo, forniamo certificati materiali, rapporti dimensionali e protocolli di prova secondo il disegno che ci invia.
Il nostro sistema di gestione della qualità è certificato ISO 9001:2015. Maggiori informazioni sulle fasi di ispezione e sulla strumentazione: Qualità.
Qualità
Controllo qualità
Ogni ordine passa attraverso tre fasi di ispezione. Il materiale in ingresso viene verificato rispetto al certificato, e dove il grado è critico, ad esempio per un lotto di polvere di carburo o un lingotto di lega per pressofusione, eseguiamo anche un'analisi spettrochimica. Durante la lavorazione misuriamo con tastatori Renishaw sulla macchina e su una macchina di misura a coordinate Zeiss Contura con errore inferiore a 3 µm. La CMM viene verificata ogni 45 ore macchina.
Gli alloggiamenti pressofusi vengono radiografati per porosità sui bossi di fissaggio e sulle superfici di tenuta prima della lavorazione. I pezzi sinterizzati e MIM vengono controllati per densità, durezza e dimensioni su ogni lotto, con il controllo del peso sui pezzi MIM allo stato verde come segnale precoce di una deriva della materia prima (feedstock). I pezzi in carburo vengono rettificati alla loro tolleranza funzionale, sottoposti a prova di durezza Rockwell e controllati al microscopio per dimensione dei grani e distribuzione del legante. Gli ingranaggi ottenuti per lavorazione meccanica vengono misurati per profilo, elica, passo e scentratura rispetto al loro grado ISO 1328. I cilindri idraulici sono collaudati a 1,5 volte la pressione di esercizio con una verifica di tenuta su ogni guarnizione e una corsa completa senza stick-slip.
Maggiori dettagli: Qualità.
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Un cilindro con occhiello forgiato senza saldature, previsto per 350 bar, un tipo di giunto adatto ai cilindri di braccio e avambraccio di una macchina idraulica telecomandata.
Leggi di più →FAQ acquisti
FAQ
Quale documentazione fornite per i componenti di droni e robot?
I pezzi in carburo, PM e MIM vengono spediti con un certificato del materiale per il lotto di polvere, un rapporto dimensionale CMM e, dove il grado e l'impiego lo richiedono, un rapporto di durezza o di densità. Gli ingranaggi arrivano con il loro rapporto di ispezione ISO 1328 e le registrazioni di durezza e profondità di cementazione dove è previsto il trattamento termico. I cilindri vengono spediti con certificati EN 10204 3.1 per gli acciai strutturali e un certificato di collaudo di pressione. Ci indichi la norma secondo cui è costruito il Suo programma e pianifichiamo il pacchetto documentale insieme all'ordine.
Potete ricavare un ingranaggio o un alloggiamento da un campione usurato, senza disegno?
Sì. Ci invii il pezzo, oppure foto con numero di denti e modulo per un ingranaggio, o con alesaggio e geometria di attacco per un alloggiamento o un cilindro. Ricaviamo la geometria dal campione e formuliamo un preventivo prima di tagliare, fondere o pressare qualsiasi materiale. Se il pezzo si è usurato più in fretta del dovuto, Le diremo cosa cambiare sul ricambio, ad esempio il materiale o la finitura superficiale, perché duri di più.
Costruiamo in serie lo stesso drone o robot terrestre. Potete fornire i pezzi in lotti?
Sì. Dopo che il primo pezzo è stato quotato e misurato rispetto al Suo disegno o al Suo campione, le unità successive vengono prodotte come lotto, con gli stessi certificati e collaudi su ogni pezzo e un unico attrezzaggio per la serie. Il disegno e, per i pezzi in carburo, PM e MIM, le attrezzature restano in archivio, quindi un ordine ripetuto coincide con il primo pezzo, senza riprogettazione.
Qual è l'ordine minimo e il tempo di consegna?
Un singolo cilindro va benissimo, con gli stessi certificati e collaudi di un lotto di serie. Per motori e ingranaggi, ci indichi la quantità e Le formuleremo un preventivo. Pressofusione, metallurgia delle polveri e MIM sono processi di serie basati su attrezzature, quindi ci invii i Suoi volumi e dimensioneremo l'attrezzatura e formuleremo il preventivo. Indichiamo il tempo di consegna nel preventivo: dipende dal materiale, dal rivestimento e dal pacchetto documentale richiesto dal Suo programma.
Richieda un preventivo
Ci invii un disegno, una specifica o una foto del pezzo usurato con le sue misure, e ci dica a cosa serve: un multirotore, un drone agricolo o da trasporto, un velivolo ad ala fissa o VTOL, un robot terrestre, una macchina idraulica telecomandata, oppure un drone marino o subacqueo. Le formuleremo un preventivo per il pezzo lavorato, l'alloggiamento pressofuso, l'ingranaggio sinterizzato o MIM, il cilindro o il pezzo d'usura in carburo, realizzato entro tolleranza e collaudato prima della spedizione, con la documentazione richiesta dal Suo programma.